FI94078C - Laajeneva tulppa - Google Patents

Description

94078

Laajeneva tulppa

Keksintö kohdistuu muoviseen laajenevaan tulppaan, jossa on tulpanpää, tähän liittyvä tulpanvarsi, joka on 5 jaettu pitkittäisraolla useisiin muotoaan muuttaviin seg-mentteihin, sekä varren etupäähän sovitettu tulpanjalka, joka on muodostettu porauksella varustettuna hoikkina ruuvin vastaanottamiseksi, jolloin tulpanjalka ruuvin kiristämisen yhteydessä aksiaalisen liikkeen johdosta taivuttaa 10 segmenttejä ulospäin ja jolloin pitkittäisrakojen toisistaan erottamissa segmenteissä on kussakin suunnilleen sä-teittäisesti ulospäin suunnattu, pituussuunnassa kulkeva kapea evä.

Ennestään tunnetaan jo tätä lajia oleva tulppa 15 (julkaisu DE-PS 22 54 602). Tällöin kysymyksessä on niin kutsuttu yleistulppa, jota voidaan käyttää sekä tarkalla sylinterimäisellä porauksella varustetuissa seinissä että myös ontelokappaleissa tms. Tämän vuoksi tulppa on edullisesti käytettävissä tapauksissa, joissa käyttäjä ei tiedä, 20 minkä laatuinen on seinä, johon hän tulpan asentaa. Kulloinkin seinämateriaalin lajin mukaan tulpan kiinnittämis-tapa on erilainen. Sylinterimäisten porausten yhteydessä esimerkiksi betonissa listamaiset segmentit deformoituvat hieman ulospäin ja kiinnittävät tulpan tällä tavalla. On-25 telokappaleissa segmentit deformoituvat voimakkaasti ulospäin, niin että syntyy muodon avulla tapahtuva liitos. Molemmissa tapauksissa on tulpan toimintaa varten tarpeen, että tämä ei ruuvia sisään kierrettäessä kierry mukana. Tulppa lyödään reikään sen sisään asentamista varten.

30 Kiertymisen estämiseksi sen täytyy olla suhteellisen lu-. . jasti tulpanreiässä. Tämä johtaa tulpan puristuskuormituk-seen tai deformaatioon puristuksessa.

Samoin on tunnettua tällaisen yleistulpan yhteydessä asentaa listojen ulkosivulle teräväreunaisia eviä, joi-35 den ulkoreunat tulpparuuvia kiristettäessä puristuvat rei- 94078 2 käseinämän sisään ja siten estävät kiertymisen molemmissa suunnissa. Nämä pituussuunnassa kulkevat evät vahvistavat tulpanvartta puristusdeformaatiota vastaan.

SE-kuulutusjulkaisusta 415 055 tunnetaan lisäksi 5 kierrettävä tulppa, jossa on kaksi laajennettavaa segmenttiä, jotka on erotettu ainoastaan pitkittäisraoilla tulpasta, ja toiset kaksi segmenttiä, jotka on erotettu tulpasta kahdella pitkittäisraolla ja yhdellä poikittaisraol-la.

10 Keksintö perustuu tehtävään luoda tätä lajia oleva tulppa, jota lisäksi voidaan käyttää yleistulppana mitä erilaisimmissa tilanteissa, mutta joka sen käyttöominaisuudet huomioon ottaen, erityisesti käytettävän vääntömo-mentin huomioon ottaen, on laajalti parannettu.

15 Tämän tehtävän ratkaisemiseksi ehdotetaan keksinnön mukaisesti, että porauksessa on ruuvikierre ja evässä sen säteittäisen ulkopinnan alueella suunnilleen sen pitkit-täislaajennuksen keskellä sisäänleikkaus tai ura.

Nyt tulee mahdolliseksi varustaa tulppa jo ennen 20 asennusta ruuvilla, joka ainakin osittain on ruuvattu tul-panjalan kierteisiin. Tulppaa voidaan tällä tavalla esiasennettuna käyttää läpipistoasennukseen. Tulpan vienti reiän sisään voidaan aikaansaada lyömällä ruuvin päähän, jolloin tulppaa ei tällöin enää rasiteta puristuksella 25 vaan vedolla. Tämä johtaa tulpan parannettuun vetämiseen • poranreiän sisään. Ruuvin kiinni kiertämisen yhteydessä ja sen johdosta aiheutetun tulpansegmenttien leviämisen yhteydessä syntyy vähäinen vastavääntömomentti, koska ruuvin sisäänruuvaamisen vastusta pienennetään. Sen takia piene-30 nee vaara siitä, että tulppa ruuvin kiinni kiertämisen yhteydessä kiertyy mukana. Juuri läpipistoasennuksen yh-** teydessä, jossa siis tulpanpää ei lainkaan ole enää näky vissä, ei edes voitaisi havaita tulpan kiertymistä.

Keksinnön avulla aikaansaatu sisäänruuvaamismomen-35 tin pieneneminen voidaan saavuttaa jo silloin, kun kier- 94078 3 teitystä ei ole muodostettu täydellisesti, esimerkiksi kun kierteillä on jonkin verran pienempi halkaisija kuin siihen kuuluvalla ruuvilla.

Siitä, että tulppa toimitetaan siihen kuuluva ruuvi 5 jo mukana esivalmistettuna, on se etu, että käyttäjä voi olla varma, että tulpassa käytetään tähän tulppaan sopivaa ruuvia. Tulpan pitovaikutus on suuressa määrin riippuvainen siitä, että käytetään oikeaa ruuvia, erityisesti halkaisijaltaan oikeaa ruuvia.

10 Evät vahvistavat muun muassa tulpanvarren segment tien jäykkyyttä pituussuunnassa. Mutta tulppaa tulee voida käyttää myös ontelokappaleissa tai levyjen takana, missä segmenttien tulee laajeta niin paljon, että käytännössä syntyy muotosulkeinen liitos. Tässä evät aiheuttavat, että 15 käytettävä vääntömomentti suurenee, koska ne vastustavat taipumista ulos. Keksinnön mukainen ura, joka ulottuu ulkosivulta evään, ei kuitenkaan poista evien vaikutusta porauksen seinämään sisääntunkeutumisen yhteydessä eikä vahvistuksen yhteydessä pituussuunnassa, erityisesti ei 20 silloin, kun ura ei ulotu segmentin ulkosivuun saakka. Ura mahdollistaa sen sijaan segmenttien helpon nurjahtamisen ulos.

On myös huomattava, että esillä olevan keksinnön mukaisessa tulpassa on vain sellaisia segmenttejä, jotka 25 on erotettu tulpasta pelkästään pitkittäisraoilla päin vastoin kuin SE-julkaisun 415 055 mukaisessa tulpassa. SE- julkaisussa 415 055 esitetyt kapeat urat myös vaikeuttavat segmenttien laajentamista. Siinä on myös esitetty toisia uria, jotka sijaitsevat suoraan segmenteissä, joita ei 30 levitetä.

Edelleenkehitysmuodossa voi olla tehty niin, että myös itse segmenteissä niiden ulkosivulla kulloinkin on ainakin yksi tulpan pituusakselin suhteen poikittain kulkeva ura, lovi tms. Myös tämä johtaa ruuvin sisäänkiertä-35 misen ja kiinnikiertämisen helpottumiseen erityisesti voimakkaan taivuttamisen yhteydessä.

94078 4

Keksinnön edelleenkehitysmuodossa voi olla tehty niin, että tulpanpäässä on useita pituussuunnassa kulkevia ripoja, jotka ovat poikkileikkaukseltaan edullisesti suunnilleen kolmikulmaiset, siten että niiden kärki on 5 suunnattu ulospäin. Nämä rivat toimivat tulpanpään kierty-mättömäksi kiinnittämiseksi poraukseen, jolloin tulpan-päällä on tietty pituus, jonka matkalta se ei deformoidu ulospäin. Tällä tavalla pidetään tulpanvarren muodonmuutos ja siten seinän puristuskuormitus kaukana seinän pinnasta, 10 jotta siihen ei synny repeämiä.

Erityisesti voi olla tehty niin, että tulpanvarren sisäporaus on suurempi kuin tulpanjalan kierteityksen kär-kihalkaisija. Tämä johtaa siihen, että ruuvi ei tartu kierteityksellään segmenttien sisäsivulle, niin että näi-15 tä ei voida vaurioittaa.

Jotta taattaisiin helpompi levittäminen, keksinnön mukaisesti edelleenkehitysmuodossa voi olla tehty niin, että tulppa valmistetaan siten, että siinä on hieman ulospäin esitaitetut segmentit.

20 Rivoilla on tulpanpään alueella edullisesti tulpan pään vapaaseen ulkopäähän olevassa suunnassa suureneva sä-teittäisulottuma. Sen vuoksi muodostetaan tulpan sisään-panemisen tai sisäänlyömisen yhteydessä vähitellen pituussuunnassa kulkevia lovia, jolloin tulpanpään jatkettu si-25 säänlyöminen johtaa voimakkaammin lisääntyvään tunkeutu miseen porauksen seinämän sisään.

Juuri keksinnön ehdottamien toimenpiteiden yhdistelmä, nimittäin erityisesti kierteityksen muodostaminen tulpanjalan poraukseen ja lovilla varustettujen evien 30 kiinnittäminen urilla varustettuihin segmentteihin johtaa tulppaan, jonka ominaisuuksia yleistulppana kaikenlaisissa ·* esiintyvissä käyttötapauksissa on parannettu.

Muut keksinnön tunnusmerkit, yksityiskohdat ja piirteet ilmenevät seuraavasta keksinnön edullisten so-35 vellutusmuotojen selostuksesta sekä piirustuksesta. Pii rustuksessa esittää 94078 5 kuvio 1 keksinnön ehdottaman tulpan sivukuvaa; kuvio 2 kuvion 1 tulpan pituusleikkausta; kuvio 3 tulpan etukuvaa kärjestä; kuvio 4 suurennettua osaleikkausta keksinnön mukai-5 sen tulpan kärjestä.

Kuviossa 1 esitetty tulppa, joka on valmistettu yk-sikappaleisena muovisena paisuntaosana, sisältää tulpan-pään 11, siihen liittyvän tulpanvarren 12 ja kärjen alueella tulpanvarteen 12 liittyvän tulpanjalan 13. Tulppa 10 pannaan seinän reikään niin, että tulpanpään 11 vapaa pää 14 on suunnilleen samassa tasossa seinän kanssa. Tulpanpään 11, joka ulottuu suunnilleen neljännekselle tulpan aksiaalisesta pituudesta, ei ole ajateltu laajentuvan. Laajentuminen, joka johtaa tulpan kiinnittymiseen, tapah-15 tuu olennaisesti yksinomaan tulpanvarren 12 alueella.

Myöskään tulpan päättävä tulpanjalka 13, joka on muodostettu pyörähdyssymmetrisenä hoikkina, ei laajene ruuvia kiinni ruuvattaessa.

Tulpanpää 11 sisältää kehällään useita säteittäisiä 20 ulospäin ulkonevia ripoja 15, jotka kulkevat pitkänomai-sesti pituussuunnassa. Niiden säteittäinen ulottuma kasvaa tulpanpään 11 ja tulpanvarren 12 väliseltä siirtymäalueel-ta tulpanpään 11 vapaaseen päähän 14 jatkuvasti. Tässä vapaassa päässä niiden säteittäinen ulottuma on suurimmil-25 laan. Yhteensä on kuusi tällaista ripaa 15, joilla kul- • · loinkin on toisistaan yhtä suuri etäisyys. On muodostettu kaksi lajia erilaisia ripoja 15, jotka vuorottelevat keskenään .

Tulpanvarressa 12 on rivi kehää pitkin tulpan pi-30 tuusakselin poikkisuunnassa kulkevia sahanhampaan muotoisia rengasripoja 16. Näiden kolmikulmainen sahanhammas-··*'. poikkileikkaus on sovitettu niin, että tasainen kylki hel pottaa tulpan työntämistä poranreiän sisään, samalla kun ulospäin olevalla sivulla olevat reunat vaikeuttavat ulos-35 vetämistä.

94078 6

Tulpanvarressa 12 on kehällä yhdenmukaisesti jaettuina kolme pituussuunnassa kulkevaa kapeaa rakoa 17. Nämä onton tulpan ulkopuolelta sisäpuolelle läpi menevät raot 17 jakavat tulpanvarren 12 kolmeen listamaiseen segment-5 tiin 18. Jokainen segmentti 18 voi muuttaa muotoaan tämän takia riippumatta kulloinkin viereisestä segmentistä 18.

Rakojen 17 seinän ulkosivulle suunnatut päät ulottuvat välittömästi kulloiseenkin ripaan 15, jolloin kulloinkin ripa 15 on sovitettu välittömästi aksiaaliselle 10 jokaisen raon 17 pitennykselle. Vastakkaisella, poranreiän sisään suunnatulla sivulla raot 17 eivät ulotu aivan tulpanvarren 12 päähän saakka. Tulpan varren 12 pää erotetaan tulpanjalasta 13 rengasmaisesti kulkevalla uramaisella syvennyksellä 19. Tämä uramainen syvennys helpottaa lis-15 tamaisten segmenttien 18 kääntymistä ulospäin, koska ne alentavat jonkin verran seinämälujuutta.

Tulpanjaika on muodostettu kärkensä alueelta jonkin verran kartiomaiseksi sen poranreiän sisään viemisen ja keskittämisen helpottamiseksi.

20 Jokaisessa listamaisessa segmentissä 18 on suunnil leen keskellä kulloinkin vierekkäisten pitkittäisrakojen välissä pituussuunnassa oleva kapea evä 20, katso kuvio 1. Nämä evät 20 ovat jonkin verran lyhyemmät kuin niiden väliin sovitetut pitkittäisraot 17. Päältä katsotussa ku-λ<25 vassa, katso kuviossa 1 ylemmät evät 20, näillä on kapean levyn muoto, jossa on yhdensuuntaiset sivuseinät. Sivukuvassa, katso kuviossa 1 alemmat evät 20, ulkoääriviiva kulkee hieman kaarevana, jolloin evät 20 tulpanjaikaan 13 päin olevista päistään vähitellen laajenevat ulospäin ja 30 vastapäisen pään alueella päättyvät jyrkästi, niin että . niiden siellä oleva pää 22 on tulpan pituusakselin suhteen • · t kohtisuorassa tasossa.

Jokaisessa evässä 20 on suunnilleen pituusulottuman keskustassa ulkosivulta evän sisään tunkeutuva lovi 23.

35 Lovi ulottuu suunnilleen evän 20 puoleen säteittäisulottu- 94078 7 maan saakka, siis ei evän 20 pohjaan saakka tai kuhunkin segmenttiin 18 saakka. Loven muoto on likimain suorakulmainen kolmio.

Tulpan samassa pituuskohdassa, jossa evillä 20 on 5 lovi 23, segmentit 18 sisältävät ympäri kulkevan tai poikittain pituusakselin suhteen kulkevan uran 24.

Kuvio 2 esittää nyt tulpan pituusleikkausta. Tul-panpään 11 alueella tämä käsittää sisäporauksen 25, jolla on suhteellisen suuri halkaisija, jolloin tämä sisäporaus 10 vinon askelman 26 välityksellä muuttuu varsinaiseksi tulpan sisätilaksi 27. Ylimenon alueella tulpanjalaksi 13 sisähalkaisija pienenee vielä kerran vinosti kulkevan olakkeen 28 kautta ja muuttuu tulpanjalan 13 poraukseksi 29. Tämä poraus 29 on varustettu sisäkierteityksellä 30, 15 joka on merkitty piirustukseen. Tämä sisäkierteitys 30 muodostetaan tulpan valmistuksen yhteydessä muovin suula-kepuristuksella. Kierteityksen koko vastaa suunnilleen sen ruuvin kierteitystä, jonka kanssa tulpan tulee toimia yhdessä. On mahdollista, että kierteitystä 30 ei muodosteta 20 täydellisesti, vaan siinä on esimerkiksi vain 80 % varsinaisesti tarvittavasta kierresyvyydestä.

Tulppa varustetaan valmistuksen jälkeen ruuvilla, joka pistetään sisätilaansa 27 ja ruuvataan kierteitykseen 30. Tulppa voidaan sitten käyttää läpipistoasennukseen, 25 ts. se työnnetään yhdessä ruuvinsa kanssa, jonka pää kohoaa tulpanpään 11 yli säteittäisesti, kiinnitettävässä kohteessa olevan porauksen läpi tulpanreikään. Tulpan täydellinen sisäänpaneminen voidaan aikaansaada siten, että lyödään ruuvinpäähän. Täten vedetään tulppa reiän sisään, 30 koska ruuvi tarttuu tulpanjalan 13 alueeseen. Koska ruuvi tällä alueella kuitenkin on ruuvattu kierteitykseen 30 ja rajoittuu suhteellisen suurta pintaa pitkin, ei ole lainkaan vaaraa, että tulppaa tällä alueella vahingoitetaan tai rasitetaan.

35 Tulppaa vietäessä tai lyötäessä tulpanreiän sisään sen säteittäiseltä laajentumaltaan ja leveydeltään suure- 94078 8 nevat rivat 15 leikkautuvat vähitellen reiän sivuseinien sisään, niin että tulppa muotoaan muuttamattoman tulpan-pään 11 alueella saa kiertovarmistuksen reiän suhteen. Tämän jälkeen ruuvataan ruuvi ruuvimeisselillä. Tämä joh-5 taa tulpanjalan 13 siirtymisen etupään 11 suuntaan, mikä johtaa segmenttien 18 leviämiseen. Kulloinkin raon lajin mukaan tapahtuu segmenttien 18 vastaava muodonmuutos. Jos reiällä on kauttaaltaan sama halkaisija, joka vastaa halkaisijaa etualueella, niin tapahtuu tiukka liitos segmentit) tien 18 puristumisen takia reiän seinämään. Tällöin evät 20 leikkautuvat seinämän sisään.

Jos sitä vastoin käytetään tulppaa ontelokappaleis-sa, niin tapahtuu ruuvin kiristämisen yhteydessä segmenttien 18 leviäminen ulospäin. Syvennyksen 19, segmenttien 15 18 ulkosivulla olevan uran 24 ja evissä 20 olevan uran 23 johdosta helpotetaan ja edesautetaan segmenttien 18 leviämistä. Urat 23 eivät kuitenkaan johda merkittävään tulpan heikentymiseen pituussuunnassa. Yhdessä sen mahdollisuuden kanssa, että lyödään tulppa sisään ruuvin avulla, joka ve-20 tää tulpan reiän sisään, tulpan lujuus jää säilymään siis täydellisesti, jolloin samanaikaisesti sen taivutettavuut-ta suuria reikiä varten parannetaan.

Kuvio 3 esittää tulpan näkymää sen kärjestä. On nähtävissä, että evät 20 on jaettu suunnilleen yhdenmukai-25 sesti kehälle. Yksi kolmesta evästä kulkee tarkalleen tul- • · “ pan pituusakselin tasossa, samalla kun molemmat muut evät 20 kulkevat lähes tangentiaalisesti. Kuviossa 3 niiden poikkisuunnat, siis niiden ulkoneman suunta kehän suhteen, ovat tasossa, joka on kohtisuora kolmannen evän 20 tason 30 suhteen. Tämä merkitsee, että kulloinkin yksi evistä 20 estää erityisen hyvin oikealle kiertymistä ja toinen erityisen hyvin vasemmalle kiertymistä.

Pituussuunnassa välittömästi evien 20 taakse on kulloinkin sovitettu ripa 15, samalla kun kolme muuta ri-35 paa 15 on siirretty suunnilleen evien keskiväliin.

94078 9

Tulppa voi vapaan päänsä 14 alueelta olla varustettu ulospäin suunnatulla laipalla, jos sitä ei käytetä lä-. pipistoasennukseen. Tässä tapauksessa täytyisi tosin käyt tötapausten osassa ruuvi jälleen vetää ulos tulpasta, en-5 nen kuin tulppa voidaan asentaa, kuitenkin jää se etu, että tulppa toimitetaan sopivan ruuvin kanssa ja tulppa-liitos mahdollisesti ei lainkaan sitä varten tarkoitetun ruuvin käyttämisen johdosta on vain vähän pitävä.

Kuvio 4 esittää suurennettua leikkausta tulpanja-10 lasta 13. Lähinnä on nähtävissä, että sisätilalla 27 on suurempi halkaisija kuin reiällä 29 etualueella. Reikä 27 muuttuu vinosti kulkevan olakkeen 28 välityksellä reiäksi 29, jonka seinään on muodostettu kierteitys 30, mikä tapahtuu edullisesti ruuvin valmistuksen yhteydessä. Reiän 15 29 pituus on valittu niin, että se vastaa kolmea täydel listä kierrettä. Kierteityksen 30 sisään ruuvattu ruuvi on siis kolmen täydellisen kierteen mitalta pintakosketuk-sessa tulpanjalan 13 kanssa, niin että ruuvin avulla sisään lyömisen yhteydessä esiintyvä kuormitus jakaantuu 20 suurelle pinnalle. Tämän johdosta sisäänlyönti ei johda merkittävään kuormitukseen tai ei lainkaan tulpan muodonmuutokseen, kuten tietyissä olosuhteissa voi tapahtua, kun tulppaa itseään lyödään sisään.

Keksintö muodostaa mitä erilaisimpiin käyttötarkoi-25 tuksiin käyttökelpoisen tulpan, joka käyttömahdollisuudet huomioon ottaen on parannettu kaikkia käyttötarkoituksia varten.

• ♦

Claims (9)

94078

1. Muovinen laajeneva tulppa, jossa on tulpanpää (11), tähän liittyvä tulpanvarsi (12), joka on jaettu pit- 5 kittäisraolla (17) useisiin muotoaan muuttaviin segment-teihin (18), sekä varren (12) etupäähän sovitettu tulpan-jalka (13), joka on muodostettu porauksella (29) varustettuna hoikkina ruuvin vastaanottamiseksi, jolloin tulpan-jalka (13) ruuvin kiristämisen yhteydessä aksiaalisen 10 liikkeen johdosta taivuttaa segmenttejä (18) ulospäin ja jolloin pitkittäisrakojen (17) toisistaan erottamissa segmenteissä (18) on kussakin suunnilleen säteittäisesti ulospäin suunnattu, pituussuunnassa kulkeva kapea evä (20), tunnettu siitä, että porauksessa (29) on 15 ruuvikierre (30) ja evässä (20) sen säteittäisen ulkopinnan (21) alueella suunnilleen sen pitkittäislaajennuksen keskellä sisäänleikkaus tai ura (23).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tulppa, tunnettu siitä, että tulpanvarren (12) segmenteissä (18) 20 on kulloinkin niiden ulkosivulla ainakin yksi tulpan pituusakselin suhteen poikittain kulkeva ura (24), lovi tai sen tapainen.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tulppa, tunnettu siitä, että tulpanpäässä (11) on useita 25 ulkoisia pituussuunnassa kulkevia ripoja (15), joiden • · “ poikkileikkaus on suunnilleen kolmikulmainen siten, että niissä on ulospäin suunnattu kärki.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tulppa, tunnettu siitä, että rivoissa (15) on tulpanpään (11) 30 ulkopään (14) suuntaan suureneva säteittäinen ulottuvuus.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen tulppa, t u n - ** n e t t u siitä, että rivoissa (15) on tulpanpään (11) ulkopään (14) suuntaan suureneva poikittaismitta.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukai-35 nen tulppa, tunnettu siitä, että tulpanvarren (12) sisäporauksella on suurempi halkaisija kuin tulpanjalan (29) kierteityksen (30) kärkihalkaisija. 94078

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen tulppa, tunnettu siitä, että tulppa valmiste-* taan siten, että siinä on lievästi ulospäin kaarevat seg mentit (18).

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukai nen tulppa, tunnettu siitä, että kierteityksen (30) kierteet eivät ole täydellisesti muodostetut.

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen tulppa, tunnettu siitä, että tulpanjalan (13) 10 kierteityksen (30) pituus on valittu sillä tavoin, että siihen on tehty vähintään kaksi täydellistä kierrettä. • · • · » »*« 94078